وحدة الحساب والمنطق توجد داخل، منذ وقت قريب، بعد الثورة الصناعية وظهور أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة، تغير شكل العالم، حيث أن هذه الأجهزة الجديدة يمكن أن تؤدي الكثير من العمليات الحسابية والمنطقية المعقدة للغاية، التي وفرت الكثير من الوقت على البشر للعمل والابتكار لأنهم أصبحوا قادرين على الحصول عليها، فقد تمكنوا من حل المعادلات المعقدة في دقائق قليلة فقط بعد أن أمضوا عدة أيام وأسابيع في محاولة لإيجاد حل لها.
وحدة الحساب والمنطق توجد داخل
تقع الوحدة الحسابية والمنطقية داخل وحدة المعالجة المركزية، ووحدة المعالجة المركزية هي أحد المكونات داخل الكمبيوتر أو الهاتف المحمول وهي مسؤولة عن معالجة وتفسير معلومات البرامج التي يعمل الجهاز الإلكتروني وفقًا لها، والوحدة المركزية. وحدة المعالجة التي تحتوي على وحدة الحساب والمنطق مصنوعة من معالجات دقيقة بطاقات مدمجة رفيعة الشكل.
حدد وحدة الحساب والمنطق
وحدة الحساب والمنطق هي أحد أجزاء وحدة المعالجة المركزية، وهي المسؤولة عن إجراء العمليات الحسابية والمنطقية التي يتم إدخالها في أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة. في العمليات المنطقية أو الحسابية المستقبلية، على الرغم من أنها تنتمي في الأصل إلى وحدة التنفيذ، وليس وحدة التخزين.
كيف تحل وحدة الحساب والمنطق المعادلات الحسابية والمنطقية
على الرغم من حل العمليات الحسابية والمنطقية في لمح البصر، فإن وحدة الحساب والمنطق تحل المعادلات الحسابية والمنطقية في عدة خطوات
- يتم استلام المعادلات الحسابية والمنطقية من وحدة التحكم كوحدة تنفيذ.
- يعتمد على معلومات منطقية وبرمجية في الذاكرة الرئيسية وسجل التعليمات.
- يقوم بحل المشكلة الحسابية أو المنطقية المعروضة عليه ثم يرسلها إلى الذاكرة الرئيسية للجهاز لحفظها.
أقسام وحدة الحساب والمنطق
تنقسم وحدة الحساب والمنطق إلى ثلاثة أقسام
- وحدة الفاصلة العائمة هي الوحدة المسؤولة عن إجراء العمليات الحسابية للأرقام التي تحتوي على فاصلة عشرية. وحدة الفاصلة العائمة هي الوحدة التي تُنسب إلى سرعة تشغيل الألعاب ثلاثية الأبعاد والبرامج الهندسية لأنها تتعامل مع الأرقام العشرية التي يتم إدخالها في الكمبيوتر.
- وحدة العدد الصحيح، والتي تقوم بعمليات حسابية ومنطقية تتعلق بالأعداد الصحيحة، وتتعامل هذه الوحدة مع الأعداد الصحيحة ثنائية الأبعاد، مثل تلك الموجودة في Excel و Word وبرامج الرسم ثنائية الأبعاد. من خلاله.
- السجلات وهي الذاكرة السريعة التي يستخدمها الكمبيوتر لتخزين الأرقام التي سيحسبها، ويحدد حجم السجلات في الجهاز حجم العمليات الحسابية والمنطقية التي يمكن للجهاز حلها لأنه المكان الذي يوجد فيه. تتجمع جميع العمليات الحسابية، والأرقام التي يمكن للسجلات التعامل معها في بتات، على سبيل المثال في معالج بحجم بت 32 من الممكن إجراء عمليات حسابية ومنطقية بطول بت 32 أيضًا حيث يكون حجم الحساب و يجب أن تكون العملية المنطقية مساوية لطول المسجل الذي سيحلها.
تكوين وحدة الحساب والمنطق
يمكن أن تحتوي وحدة الحساب على نوعين من الهياكل
- هيكل من نوع CISC يتسبب هيكل الوحدة الحسابية هذا في زيادة التحميل على المعالج المركزي للجهاز، حيث إنه قادر على إجراء عمليات حسابية ومنطقية معقدة، ولكنه يؤديها ببطء شديد، حيث ينفذ جزءًا صغيرًا من العمليات الحسابية أو المنطقية تشغيل كل نبضة لمؤقت العمل، ويستخدم هذا النوع معظم البنيات رخيصة لأنها بطيئة للغاية وكثيفة وحدة المعالجة المركزية.
- بنية RISC يحتوي هذا النوع من بنية الوحدة الحسابية على تعليمات حسابية ومنطقية أساسية يستخدمها لإجراء عمليات حسابية ومنطقية معقدة دون الحاجة إلى إجرائها بمفردها. هذا النوع هو الأفضل من حيث كونه أسهل في التصميم حيث أنه يقوم بعمليات متعددة في كل نبضة من مؤقت العمل كما يتميز بسهولة الوصول إلى البيانات المخزنة في ذاكرة الجهاز وسهولة التنزيل، ولكن بالرغم من ذلك فإن استخدام هذا النوع من العمارة أقل بسبب تكلفته العالية جدًا، مما جعل استخدامه مقصورًا على المجالات العلمية عالية التقنية، بينما في الأجهزة العامة يتم استخدامه أول بناء جملة مذكور لصنع هيكل الوحدة الحسابية.
في النهاية علمنا أن وحدة الحساب والمنطق تقع ضمن وحدة المعالجة المركزية، ووحدة الحساب والمنطق مهمة جدًا، وترجع أهميتها إلى حقيقة أن النظام العلمي العالمي الجديد بأكمله يقوم على أساس العمليات الحسابية والمنطقية التي يقوم بها، حيث تشعبت لتدخل جميع جوانب الحياة، بدءًا من عمليات القسمة والضرب والطرح البسيطة وتنتهي بحساب مسافات الفراغ وحل المشكلات الفيزيائية المعقدة.